Пояснительная записка (1223163), страница 2
Текст из файла (страница 2)
, (1.6)
где
допустимое снижение давления магистральном воздухопроводе за
через не плотности при отсутствии его питания принимаем
;
барометрическое атмосферное давления
;
снижение давления воздуха в тормозной магистрали при торможении (в случи регулировочного торможения принимаем
);
число регулировочных торможений за 1 час (в наиболее неблагоприятном случае для горного участка с затяжным спуском
).
Подставив численные значения в формулу (1.3) получим
Таки образом, общий расход воздуха составляет 105000 литров в час.
1.3 Определение производительности компрессора
Производительность компрессора определяется исходя из уравнения 1.7. В дальнейших уравнениях приведены расчетные данные, которые необходимо проверить баланса расхода сжатого воздуха.
, (1.7)
где
коэффициент учитывающий необходимость включения компрессора;
расход воздуха на компенсирование локомотивных утечек.
В соответствии с эксплуатационными данными для данного вида состава принимаем
.
На основании рассчитанной подачи компрессора выбираем компрессор ВУ-3,5/10-1450, как оптимально подходящий под расчетные данные. Данный тип компрессора является штатным для электровоза ЭС5К. Таким образом расчетные данные показали хорошую сходимость с проектными расчетами данного электровоза. Технические параметры компрессора сводим в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Технические характеристики компрессора ВУ-3,5/10-1450.
| Показатель | Значение |
| Номинальная подача, | 3,5 |
| Частота вращения коленчатого вала, | 1450 |
| Давление нагнетания, | 0,98 |
| Число ступеней сжатия | |
| Расположение цилиндров | V-образное, вертикальное |
| Число цилиндров: I – ступени II – ступени | 1 1 |
| Ход поршня, мм | 132 |
| Потребляемая мощность, кВт | 27,5 |
| Удельная потребляемая мощность, кВт | 7,35 |
| Ход поршня, мм | 80 |
| Масса компрессора, кг | 310 |
| Габаритные размеры Высота ширина | 1070 1071 |
1.4 Определяем объем главных резервуаров
Объем определяется из условия наполнения магистрального воздухопровода (без питания запасных резервуаров) после экстренного торможения
, (1.8)
где
допускаемый перепад давления в главных резервуарах ( при экстренном торможении
.
зарядное давления тормозной магистрали и для грузовых поездов она равна
объем тормозной магистрали поезда.
|
|
|
Рисунок 1.1. – Фотография компрессора ВУ-3,5/10-1450: а) главный вид; б) вид сбоку
(1.9)
Принимаю для электровоза 3ЭС5К, 3 главных резервуара (ГР) в каждой секции (3секции по 3 ГР в каждой секции) объемом 350 л. Полученный результат соответствует штатному условию
литров.
1.5 Проверка производительности компрессора и емкости главных резервуаров
Производительность компрессора и объема главных резервуаров необходимо проверять для случаев отпуска и зарядки тормозов после полного служебного торможения. Проверка производится на основании уравнения баланса расхода сжатого воздуха по формуле 1.10.
, (1.10)
где
расчетное время отпусков тормозов и подзарядка запасного резервуара до полного зарядного давления. Принимаю
так как составе 240 оси;
общий объем выбранных главных резервуаров;
перепад давления в рабочих резервуарах
;
давления в запасных резервуарах в грузовом поезде он равен
;
грузового поезда он равен
;
величина снижения давления в тормозной магистрали
;
допустимый перепад давления в главных резервуарах (при полном служебном торможении
.
Так как
. следовательно компрессор выбран правильно. То есть 3437,2
меньше производительности (подачи) компрессора ВУ-3,5/10-1450 производительностью
. Компрессор соответствует прототипным данным.
1.6 Допустимые силы нажатия тормозной колодки электровоза 3ЭС5К
Для эффективного торможения сила нажатия колодки на колесо должна обеспечивать реализацию максимальной силы сцепления колеса с рельсом, исключая при этом появление юза. При граничных условиях то есть при сухих и чистых рельсах это состояние колодочного тормоза определяется по формуле
(1.11)
где
допустимая сила нажатия колодки на колесо тс;
коэффициент трения тормозной колодки;
коэффициент разгрузки задней колесной пары при торможении;
коэффициент сцепления колодки
, принимаю в соответствии с нагрузкой на ось (таблица 1.1) q0 = 24,5 т;
статическая нагрузка на колесо, отнесенная к одной тормозной колодке тс.
, (1.12)
где
нагрузка от колесной пары на рельсы
.
количество тормозных колодок, приходящее на одно колесо
.
Подставим в уравнение (1.11) выражения для коэффициента трения
то после преобразования получим для чугунных колодок
(1.13)
где
расчетная скорость движения экипажа при недопущении юза.
Принимается
для грузового тормоза с чугунными колодками.
Упростим уравнения (1.13).
(1.14)
Решаем «квадратное» уравнения
Сопоставляя значения с реальным локомотивом (3ЭС5К) полученное значение К – нажатие тормозной колодки к ободу колеса соответствует данным таблицы 1.2 . В дальнейших расчетах применяю К = 4,2 т.с.
1.7 Определяем действительную силу нажатия колодки на колесо
Рассчитанную по условию недопущения юза силу нажатия необходимо проверить на удовлетворение требованиям теплового режима работы элементов трущихся пар (тормозная колодка - колесо) из условия 1.15
(1.15)
где
номинальная площадь трения тормозной колодки
допустимое удельное давление на тормозную колодку
.
Подставив численное значение в формулу (1.15) получим
Следовательно, по тепловому режиму колодки проходят т.к. условие(1.15) соблюдается, тогда принимаем силу нажатия колодок на колесо из условия соблюдения теплового режима.
1.8 Расчет передаточного числа тормозной рычажной передачи
Рычажная тормозная система предназначена для передачи силы от тормозных цилиндров или привода стояночного тормоза к тормозным колодкам при торможении. Система выполнена с двухсторонним нажатием чугунных гребневых колодок на колесо, с приводом от индивидуального тормозного цилиндра на каждую сторону тележки.
Таблица 1.2 – Техническая характеристика тормозной рычажной передачи
| Наименование параметра | Значение |
| Давление в тормозном цилиндре, кПа (кгс/см2) | 372 (3,8) |
| Нажатие колодок на одну колесную пару, кН (кгс) | 164(16840) |
| Действительный тормозной коэффициент | 0,674 |
| Удельное давление тормозных колодок на бандаж, кПа (кгс/см2) | 975 (9,95) |
| Передаточное число | 5,43 |
| Диаметр поршня тормозного цилиндра, мм | 356 |
| Установочный выход штока, мм | 70...85 |
| Максимальный выход штока в эксплуатации, мм | 150 |
На каждой тележке установлено два тормозных цилиндра, каждый из которых воздействует на четыре колодки двух колес одной стороны тележки.
Тормозные цилиндры (рисунок 1.2) 14 крепятся шестью болтами M16 каждый, на бобышках среднего бруса рамы тележки. От штоков тормозных цилиндров усилие передается через балансиры 11,16, планки 18 и тяги 13 на подвески 10 и внутренние тормозные колодки и дальше посредством тяг 4 на подвески 1 и наружные тормозные колодки.
Тормозные колодки 6 при помощи чек 7 крепятся к башмакам 8, которые соединены с подвесками 1 и 10 валиками 9,21. Балансиры 11,16 связаны между собой тягой 13 с помощью валиков 15.
Крайние подвески 1 подвешены к кронштейнам концевых брусьев, а средние подвески 10 через валик башмака и подвеску 20 к кронштейнам боковины рамы тележки. Верхние концы подвески 10 соединены планками 18 с балансирами 11,16, подвешенными через подвеску 17 к кронштейну среднего бруса рамы тележки и к кронштейну задней крышки цилиндра. Через фигурные вырезы в нижней части подвесок 1 и 10 проходят поперечины 19, соединенные попарно тягами 4, расположенными с внешней стороны каждой колёсной пары. Балансир 11 и 16 внизу соединены тягами 13 постоянной длины. Тяги 4 и поперечины 19 застрахованы от падения на путь при их обрыве тросами 3, 5 и 25, которые закреплены на кронштейнах рамы тележки. Длина тросов выдерживается на 20-25 мм более расстояния между точками их крепления. Шарнирные соединения рычажной системы выполнены посредством валиков, поверхности которых закалены на глубину 2-4 мм до твёрдости 45-62 HRCэ и втулок из марганцовистой стали, запрессованных в отверстия сопрягаемых деталей.
Величина выхода штока тормозного цилиндра регулируется изменением длины тяг 4 посредством вращения винта. При исчерпании возможности регулировки выхода штока посредством винта осуществляется ступенчатое регулирование перестановкой валиков 2 в последующее отверстие этих тяг.
Рисунок 1.2 – Рычажная передача электровоза 3ЭС5К: 1 – триангель; 2, 9, 19, 21 – валик; 3, 5, 25 – защитная повеска; 4, 13. 18 –тяга; 6, 7, 8 – крепление тормозной колодки; 10, 15 – рычаг; 11, 16 – балансир; 12, 23 – болтовое соединение; 14 – тормозной цилиндр; 17 – ребро подвески; 24 – крюк.















